JP3636880B2 - リリーフバルブ付きポンプ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はたとえば自動車のハンドル操作力を軽減する動力舵取装置のような圧力流体利用機器に用いる可変容量形ベーンポンプ、容量形ベーンポンプ等のポンプに関し、特に流体圧が所定圧となったときに圧力流体をポンプ吸込側にリリーフさせるリリーフバルブ付きポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
動力舵取装置用ポンプとして従来一般には、自動車用エンジンで直接回転駆動される容量形のベーンポンプが用いられている。このような容量形ポンプは、エンジン回転数に対応して吐出流量が増減するため、自動車の停車中や低速走行時に操舵補助力を大きくし、高速走行時に操舵補助力を小さくするという動力舵取装置に要求される操舵補助力とは相反する特性をもっている。したがって、このような容量形ポンプでは、回転数が低い低速走行時にも必要な操舵補助力が得られる程度の吐出流量を確保できる大容量のものを用いている。そして、回転数が高い高速走行時のためには、吐出流量を一定量以下に制御する流量制御弁（フローコントロールバルブ）を備えている。
【０００３】
また、上述した容量形ポンプでは構成部品点数が比較的多く、構造や通路構成が複雑し易いことから最近では、一回転当たりの吐出流量（ｃｃ／ｒｅｖ）を回転数の増加に比例して減少させることが可能な可変容量形ベーンポンプが、たとえば特開昭５３−１３０５０５号公報、特開昭５６−１４３３８３号公報、特開昭５８−９３９７８号公報、実公昭６３−１４０７８号公報、特開平５−２７８６２２号公報、特開平７−２４３３８５号公報等によって提案されている。このような可変容量形ポンプによれば、上述した容量形ポンプのような流量制御弁が不要で、また駆動馬力の無駄が防げるためエネルギ効率の面でも優れ、またタンク側への戻りもないことから油温が上昇するというようなことがなく、しかもポンプ内部での漏れや容積効率が低下するという問題も防止することができる。
【０００４】
このような可変容量形のベーンポンプの一例を、特開平７ー２４３３８５号公報におけるポンプ構造を示す図１４を用いて簡単に説明すると、図中１はポンプボディ、１ａはアダプタリング、２はこのボディ１のアダプタリング１ａ内に形成される楕円形空間部１ｂ内で揺動支点となる支軸部２ａを介して揺動可能に設けられたカムリングで、図中白抜き矢印Ｆで示す方向に押圧する付勢手段（圧縮コイルばね）により付勢されている。
３はロータで、前記カムリング２内でポンプ室４を一側に形成するように他側寄りに偏心して収容され外部駆動源によって回転駆動されることで放射方向に進退自在に保持したベーン３ａを進退させる。なお、図中３ｂはロータ３の駆動軸で、ロータ３は図中矢印で示す方向に回転駆動される。
【０００５】
５，６はボディ１のアダプタリング１ａの楕円形空間部１ｂ内でカムリング２の外周面両側に形成された高圧側、低圧側となる一対の流体圧室で、これらの室５，６には、カムリング２を揺動させるための制御圧としてポンプ吐出側通路１１に設けた可変オリフィス１２の前後の流体圧を導く通路５ａ，６ａが、後述するスプール式制御バルブ１０を介して開口している。そして、これらの通路５ａ，６ａによりポンプ吐出側通路１１の可変オリフィス１２の前後の流体圧を導入することにより、カムリング２を所要の方向に揺動させてポンプ室４内の容積を変え、ポンプ吐出側での流量に対応して吐出流量を制御する。すなわち、ポンプ回転数の増加に伴って吐出側の流量を減少させるように吐出側の流量制御を行なう。
【０００６】
７は前記ポンプ室４のポンプ吸込側領域４Ａに臨んで開口されるポンプ吸込側開口（吸込ポート）、８はポンプ室４のポンプ吐出側領域４Ｂに臨んで開口されるポンプ吐出側開口（吐出ポート）である。これらの開口７，８は、ロータ３およびカムリング２からなるポンプ構成要素を両側から挾み込んで保持するための固定壁部であるプレッシャプレートおよびサイドプレート（図示せず）のいずれかに形成されている。
カムリング２は図中Ｆで示すように流体圧室６側から圧縮コイルばねによって付勢力が与えられ、前記ポンプ室４内の容積を最大に維持する方向に押圧されている。また、図中２ｂはカムリング２の外周面に設けられ軸支部２ａとともに左、右両側に流体圧室５，６を画成するためのシール材である。
【０００７】
なお、７ａ，８ａは前記ポンプ吸込側開口７、ポンプ吐出側開口８のポンプ回転方向の終端部に連続して形成されたひげ状のノッチである。これらのノッチ７ａ，８ａは、ロータ３の回転に伴って各ベーン３ａの先端をカムリング２の内周面に摺接させてポンプ作用を行わせる場合に、各開口７，８の端部に接近するベーン間で挾まれた空間とこれに隣接するベーン間の空間との間で流体圧を高圧側から低圧側へと徐々に逃がし、サージ圧やこれによる脈動を低減するためのものである。
【０００８】
前記スプール式制御バルブ１０は、ポンプ吐出側通路１１の途中に設けた可変メータリングオリフィス１２の前後での差圧Ｐ１，Ｐ２により作動し、ポンプ吐出側の流量の大小に応じた流体圧Ｐ３を、前記カムリング２の外側部で高圧側の流体圧室５に対し導入することにより、ポンプ作動初期において充分な流量を確保できるように構成している。特に、このような制御バルブ１０は、圧力流体利用機器の作動による負荷作用時に、可変オリフィス１２の前後での差圧が所定の値以上になったときに可変オリフィス１２よりも上流側の流体圧Ｐ１を制御圧としてカムリング２外側の高圧側流体圧室５に導入することにより、カムリング２の揺動を防止できるように構成している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述した構成による従来の可変容量形ベーンポンプのようなポンプ装置において、ポンプボディあるいはこれに一体的に付設されるバルブボディの一部には、ポンプ吐出側通路内の流体圧が一定圧以上になったときにその圧力流体をポンプ吸込側（またはタンク）に還流させるための圧力制御弁としてリリーフバルブが設けられている。このようなリリーフバルブとして従来から種々の構造のものが知られているが、最も一般にはバルブシートによって形成したリリーフ孔を開閉する弁体としてボールを用い、このボールをボール受けにより保持するとともに、圧縮コイルばねにより常時は弁閉状態を保てるような構造のものがある。
【００１０】
このようなリリーフバルブによれば、ポンプの運転動作中においてポンプ吐出側の流体圧が予め定めた設定圧以上に達したときに流体の流れの一部または全量をポンプ吸込側（タンク側）に逃がすことができる。
このようなリリーフバルブは、容量形ポンプでは前述したフローコントロールバルブとして機能する流量制御弁に一体的に組込んだり、この流量制御弁に並列に組込むことにより設けられている。また、前述した可変容量形ベーンポンプでは、ポンプボディ等の適宜の位置にポンプ吐出側通路とポンプ吸込側通路とを接続する通路の途中に設けられている。
【００１１】
後者の可変容量形のポンプでは、前者の容量形ポンプのような流量制御弁が設けられていないので、ポンプ吐出側からポンプ吸込側に圧力流体を還流させるために必要なものの一つである。特に、この可変容量形ポンプでは、リリーフバルブの作動時にその内部をポンプ吸込側に還流させるための全ての流量が全量通過して排出される構造であり、このリリーフ時における流体の流れによる悪影響が生じないような対策を講じることが必要である。
【００１２】
すなわち、上述したリリーフバルブ付きのポンプにおいて、ポンプ運転動作中におけるリリーフ時における圧力流体の流れによってリリーフバルブを構成するバルブ部品、たとえばボールやボール受け、さらには圧縮コイルばねが振動して、異音や圧力変動を引き起こすという問題がある。
【００１３】
このようなリリーフバルブの作動時における異音としては、リリーフバルブの内部を流体が流れることにより「シュー」、「ピー」という流体音がある。また、ボール、ボール受け等が流体の流れや断続的なリリーフ動作によって振動することで他の部品との衝突に伴う打音（振動音）がある。このような異音は制御する流体流量が多い可変容量形のポンプでは特に問題であった。
【００１４】
また、上述したリリーフバルブにおいて、リリーフ時に流れる流体の流量が多いと、圧力変動も大きくなる。これは、リリーフバルブは所定圧に達したか否かによって断続的に作動し、この作動に伴うボールやボール受けの動き、圧縮コイルばねの伸縮動作が著しく、その結果圧力変動が大きくなる。このような圧力変動は、リリーフバルブ部分を通過する流量が多いほど大きい。
【００１５】
このようなリリーフバルブでのリリーフ時における異音や圧力変動が生じるという問題は、前述した可変容量形ポンプは勿論、容量形ポンプにおけるパイロット型のリリーフバルブにおいても同様であり、このようなポンプに用いているリリーフバルブにおけるリリーフ時の異音等の発生を阻止できる何らかの対策を講じることが必要となっている。
【００１６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、リリーフバルブのリリーフ時に流体の流れによりリリーフバルブ内部の構成部品が振動することにより引き起こされていた異音や圧力変動を抑制することができるリリーフバルブ付きポンプを得ることを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
このような要請に応えるために本発明に係るリリーフバルブ付きポンプは、ポンプボディ内に設けたポンプ構成要素によって構成したポンプ室からのポンプ吐出側の流体圧が所定圧になったときにポンプ吸込側にリリーフさせるリリーフバルブを、バルブシートのリリーフ孔を開閉するボールと、このボールを保持するボール受けと、前記ボールにリリーフ孔を閉じる方向に付勢する圧縮コイルばねとを有し、これらの部材を組込み配置したバルブ孔の内壁面に前記リリーフ孔からリリーフされた圧力流体をポンプ吸込側に還流させるための通路孔を開口させているリリーフバルブ付きポンプにおいて、前記ボール受けの一部に環状を呈する弾性部材を嵌装し、この弾性部材は外周面に前記バルブ孔と摺動する摺動面を有するものである。
請求項２に記載した発明に係るリリーフバルブ付きポンプは、ポンプボディ内に設けたポンプ構成要素と、このポンプ構成要素によって構成したポンプ室からのポンプ吐出側の流体圧が所定圧になったときにポンプ吸込側にリリーフさせるリリーフバルブを備え、このリリーフバルブを、バルブシートのリリーフ孔を開閉するボールと、このボールを保持するボール受けと、このボール受けを介して前記ボールにリリーフ孔を閉じる方向に付勢する圧縮コイルばねとを有し、これらの部材を組込み配置したバルブ孔の内壁面に前記リリーフ孔からリリーフされた圧力流体をポンプ吸込側に還流させるための通路孔を開口させているリリーフバルブ付きポンプにおいて、前記ボール受けに設けられ、前記バルブ孔と摺動する摺動部材を備えるものである。
【００１８】
請求項３に記載した発明に係るリリーフバルブ付きポンプは、ポンプボディ内に設けたポンプ構成要素と、このポンプ構成要素によって構成したポンプ室からのポンプ吐出側の流体圧が所定圧になったときにポンプ吸込側にリリーフさせるリリーフバルブを備え、このリリーフバルブを、バルブシートのリリーフ孔を開閉するボールと、このボールを保持するボール受けと、このボール受けを介して前記ボールにリリーフ孔を閉じる方向に付勢する圧縮コイルばねとを有し、これらの部材を組込み配置したバルブ孔の内壁面に前記リリーフ孔からリリーフされた圧力流体をポンプ吸込側に還流させるための通路孔を開口させているリリーフバルブ付きポンプにおいて、前記ボール受けの一部に環状を呈し、外周面に前記バルブ孔と摺動する摺動面を有する弾性部材を嵌装させるとともに、前記バルブ孔の一端側に前記圧縮コイルばねを設けたばね室を形成し、このばね室を前記ポンプ吸込側に絞り通路を介して接続したものである。
請求項４に記載した発明に係るリリーフバルブ付きポンプは、請求項３に記載した発明に係るリリーフバルブ付きポンプにおいて、前記絞り通路を、前記バルブ孔内周面と前記ボール受けのボール受け部外周面との間の隙間、バルブ孔内周面と前記ボール受け部外周面のいずれかに凹設した溝部、ボール受け部に形成した孔部または前記バルブ孔の内周面の一部に開口する孔部のいずれかによって構成したものである。
【００１９】
請求項５に記載した発明に係るリリーフバルブ付きポンプは、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載した発明に係るリリーフバルブ付きポンプにおいて、前記ポンプ構成要素は可変容量形ポンプを構成する部材からなるものである。
請求項６に記載した発明に係るリリーフバルブ付きポンプは、請求項１または請求項３に記載した発明に係るリリーフバルブ付きポンプにおいて、前記弾性部材と前記圧縮コイルばねとの間に設けられ、金属材料で形成されたばね押さえを備えるものである。
請求項７に記載した発明に係るリリーフバルブ付きポンプは、請求項２に記載した発明に係るリリーフバルブ付きポンプにおいて、前記摺動部材と前記圧縮コイルばねとの間に設けられ、金属材料で形成されたばね押さえを備えるものである。
【００２０】
本発明によれば、ポンプ吐出側の圧力流体が所定圧となったときにその圧力流体をポンプ吐出側からポンプ吸込側にリリーフするリリーフバルブにおいて、ボール受けに嵌装した環状の弾性部材・摺動部材やボール受けの背面側に形成されるばね室とポンプ吸込側との間に形成した絞り通路によってボール受けの流体の流れによる振動を抑制し、従来のリリーフバルブにおいてリリーフ時における流体の流れの影響でリリーフバルブの構成部品が振動することにより引き起こされていた異音の発生や、圧力変動を軽減することができる。
【００２１】
リリーフバルブのバルブ孔とは、たとえばポンプボディのバルブ組込み部に組込んだスリーブ部材の内部に形成した孔部によって構成されるが、これに限らず、ポンプボディ等に形成した孔部であってもよい。
ボール受けは、ボールを保持するボール受け部とこのボール受け部に一体的に設けたばねガイド部とから構成されるが、これに限らず、ボール受け部のみを有するものであってもよい。
【００２２】
環状の弾性部材とは、たとえば合成樹脂材により形成した矩形断面、円形断面の樹脂リングあるいはＯリングからなり、ボール受けのばねガイド部やボール受け部の外周に形成した環状溝内に組込んだものをいう。
絞り通路とは、たとえばバルブ孔内周面とボール受けのボール受け部外周面との間の隙間、バルブ孔内周面とボール受け部外周面のいずれかに凹設した溝部、ボール受け部に形成した孔部またはバルブ孔内周面の一部に開口する孔部のいずれかによって構成されるが、これには限らない。
【００２３】
また、リリーフバルブ付きポンプとは、たとえば可変容量形ポンプをいうが、これに限らず、容量形ポンプであってもよく、要はリリーフバルブを備えたポンプであればよい。
【００２４】
【発明の実施の形態】
図１ないし図４は本発明に係るリリーフバルブ付きポンプを可変容量形ポンプに適用した場合の第１の実施の形態を示し、これらの図において、この実施の形態では動力舵取装置の油圧発生源となるベーンタイプのオイルポンプである場合を説明する。
【００２５】
図３、図４において全体を符号２０で示すベーンタイプの可変容量形ポンプは、ポンプボディを構成するフロントボディ２１およびリアボディ２２を備えている。このフロントボディ２１は、図３に示すように全体が略カップ状を呈し、その内部にポンプカートリッジとしてのポンプ構成要素２３を収納配置する収納空間２４が形成されるとともに、この収納空間２４の開口端を閉塞するようにリアボディ２２が組合わせられ一体に組立てられる。なお、このフロントボディ２１には、ポンプ構成要素２３の回転子であるロータ２５を外部から回転駆動するためのドライブシャフト２６が貫通した状態で軸受２６ａ，２６ｂ，２６ｃ（２６ａ，２６ｂはフロントボディ２１側、２６ｃはリアボディ２２側に配設される）により回転自在に支持されている。また、２６ｄはオイルシールである。
【００２６】
２７はベーン２５ａを有するロータ２５の外周部に嵌装して配置される内側カム面２７ａを有し、かつこの内側カム面２７ａとロータ２５との間にポンプ室２８を形成するカムリングで、このカムリング２７は、後述するように、ポンプ室２８の容積を可変するように収納空間２４内で空間内壁部分に嵌合状態で設けられたアダプタリング２９内で移動変位可能に配置されている。
なお、このアダプタリング２９は、ボディ２１の収納空間２４内でカムリング２７を移動変位可能に保持するためのものである。
【００２７】
３０は上述したロータ２５、カムリング２７およびアダプタリング２９によって構成されているポンプカートリッジ（ポンプ構成要素２３）のフロントボディ２１側に圧接して積層配置されるプレッシャプレートで、またポンプカートリッジの反対側面には前記リアボディ２２の端面がサイドプレートとして圧接され、フロントボディ２１とリアボディ２２との一体的な組立てによって所要の組立状態とされる。そして、これらの部材によって、前記ポンプ構成要素２３が構成されている。なお、プレッシャプレート３０と、これにカムリング２７を介して積層されるサイドプレートとなるリアボディ２２とは、カムリング２７の揺動変位用の軸支部および位置決めピンとして機能し、さらにカムリング２７を揺動させる流体圧室を画成するシール機能を有する後述する支点ピン３１や適宜の回り止め手段（図示せず）によって回転方向で位置決めされた状態で一体的に組付け固定されている。
【００２８】
３３は前記フロントボディ２１の収納空間２４内でその底部側に形成されるポンプ吐出側圧力室で、この圧力室３３によってポンプ吐出側圧力がプレッシャプレート３０に作用する。３４はこのポンプ吐出側圧力室３３にポンプ室２８からの圧油を導くようにプレッシャプレート３０に穿設されているポンプ吐出側開口３４ａを有するポンプ吐出側通路である。
【００２９】
３５は図３に示すようにフロントボディ２１の一部に設けられたポンプ吸込ポートで、このポート３５を介してタンク（図示せず）から流入する吸込側流体は、フロントボディ２１内に形成されたポンプ吸込側通路３５ａ、これに連続してリアボディ２２内に形成された通路３５ｂ，３５ｃを通り、リアボディ２２の端面に開口するポンプ吸込側開口３６からポンプ室２８内に供給される。
【００３０】
３８は図４に示すようフロントボディ２１の側方に向かって開口するポンプ吐出ポートで、前述したポンプ室２８からポンプ吐出側通路３４、ポンプ吐出側圧力室３３、プレッシャプレート３０の異なる位置に穿設した流体通路孔３９，３９ａ、後述する第２の流体圧室４２、カムリング２７を付勢するばね５１を収納するプラグ５２によるばね室５２ａ、フロントボディ２１に形成した切欠き溝５３、ボディ２１内に形成した通路孔５４を介して給送されるポンプ吐出側流体圧を吐出し、図示しないパワーステアリング装置等の油圧機器に給送するための部分である。
【００３１】
ここで、上述したポンプ吐出側通路（３４，３３，３９，５２ａ，５３，５４）において、第２の流体圧室４２に開口する前記流体通路孔３９とカムリング２７の側面部とによって開口面積を増減させ得る可変メータリングオリフィス５０が形成されている。ここで、この可変メータリングオリフィス５０は、カムリング２７の移動変位に伴って側壁部で通路孔３９の小径開口端３９ａが開閉されることにより構成されている。なお、このオリフィス５０を、その開閉量がポンプ吐出側の流体圧の大きさに応じて制御される適宜の形状で形成すると、カムリング２７の移動変位を所望の状態に制御でき、流量特性の多様化が図れる。
【００３２】
図４中４１，４２は前記アダプタリング２９の内周部とカムリング２７の外周部との間に形成した一対の流体圧室で、これらの流体圧室４１，４２は、カムリング２７を揺動自在に支持するシール機能を有する支点ピン３１とその軸対象位置に設けたシール材４３とによって左、右に分割して形成されている。ここで、図中４４はポンプ吐出側において、可変オリフィス５０よりも上流側のポンプ吐出圧を、高圧側（図中左側）の流体圧室４１に供給するための通路である。また、他方の低圧側流体圧室４２内には、前述した可変オリフィス５０の構造から明らかなように、その下流側のポンプ吐出圧が導かれている。
【００３３】
５５は上述したカムリング２７を揺動させるための一対の流体圧室４１，４２に導く流体圧制御を行うスプールバルブによる制御バルブである。このスプール式の制御バルブ５５を形成するバルブ孔５５ａは、図４に示すように、前記フロントボディ２１の一部で一端が外表面に開口するように回転軸２６の軸線方向と直交する方向に形成され、このバルブ孔５５ａ内に制御バルブ５５を構成するバルブ部品、スプール５６、圧縮コイルばね５７を組込むとともに、開口端がプラグ５８により閉塞されている。
【００３４】
このような制御バルブ５５の一端側（プラグ５８側）には前記ポンプ吐出側圧力室３３から図３に示す通路５９ａ，５９ｂにより前記可変オリフィス５０の上流側のポンプ吐出圧が導かれ、また制御バルブ５５の他端側の圧縮コイルばね５７を設けたばね室には可変オリフィス５０の下流側のポンプ吐出圧が導かれている。なお、スプール５６の中央部分は前記ポンプ吸込ポート３５からポンプ吸込圧をリアボディ２２側に導く通路３５ａが貫通している。
【００３５】
図３中４５はポンプ吐出側通路の一部に臨んで設けた流体圧検出スイッチである。また、上述したカムリング２７の外周部には、第１の流体圧室４１をアダプタリング２９への接触時にも確保できるような略半周程度の凹溝等を周方向に沿って形成しておくとよい。
なお、以上のようなベーンタイプの可変容量形ポンプ２０において、上述した以外の構成は従来から広く知られているもので、具体的な説明は省略する。
【００３６】
上述した構造を有する可変容量形ポンプ２０において、ポンプ吐出側とポンプ吸込側との間に設けられ前記ポンプ室２８からのポンプ吐出側の流体圧が所定圧になったときに作動油（圧力流体）をポンプ吸込側にリリーフするリリーフバルブ７０を、図１、図２に示すように、前記リアボディ２２内で前記ポンプ吐出側通路の一部（前記低圧側の流体圧室４２や前記フロントボディ２１側の切欠き溝５３に連通する図中７１を付した部分）に臨ませた状態で設けている。
【００３７】
そして、このリリーフバルブ７０は、リアボディ２２の後端側からフロントボディ２１との接合面に開口するように穿設したバルブ組込み空間７２に筒状部７３を組込んだプラグ部材７４を備えている。このプラグ部材７４の筒状部７３内に形成したバルブ孔７０ａには、前記リリーフバルブ７０を構成するバルブシート部材７５、ボール７６、ボール受け７７、圧縮コイルばね７８が組込まれている。
【００３８】
前記バルブシート部材７５は、前記筒状部７３内のバルブ孔７０ａにおける内方端側に嵌合したリング状部材として形成され、リリーフ孔７５ａを有しこのリリーフ孔７５ａの開口端が弁体であるボール７６のバルブシートとして機能している。なお、このようなバルブシート部材７５は必ずしも必要なものではなく、同等の機能をボディまたはプラグ側に設けてもよい。
【００３９】
前記ボール受け７７は、前記ボール７６で前記バルブシート部材７５のリリーフ孔７５ａを開閉するようにこのボール７６を保持するくぼみを有するボール受け部７７ａと、このボール受け部７７ａの背面側から延設されたばねガイド部７７ｂとから構成されている。このボール受け７７は前記筒状部７３のバルブ孔７０ａ内で摺動自在に保持され、そのばねガイド部７７ｂには前記圧縮コイルばね７８が嵌装され、前記ボール７６がリリーフ孔７５ａを閉じる方向への付勢力を与えている。この圧縮コイルばね７８は、前記バルブ孔７０ａの外方端側に形成したばね室８１に配設されている。
【００４０】
前記バルブ孔７０ａを形成する筒状部７３の一部には、前記バルブシート部材７５のリリーフ孔７５ａからリリーフされた圧力流体をポンプ吸込側に還流させるための通路孔８２が形成されている。
この通路孔８２は、前記筒状部７３におけるバルブシート部材７５のボール７６で開閉されるバルブシート部分に対応する位置に形成され、この筒状部７３とバルブ組込み空間７２との環状隙間８３を介して前記リアボディ２２に形成したポンプ吸込側に接続される通路８４に連通している。
【００４１】
ここで、この実施の形態では、通路８４は前記ロータ２５の回転軸であるドライブシャフト２６を軸支する軸孔８５に連通するように前記リアボディ２２に形成され、この軸孔８５に接続されている通路８６により前記ポンプ吸込側の通路３５ｃに接続されている。なお、上述した環状隙間８３から前記ポンプ吸込側の通路３５ｃにかけて通路を設け、これらを直接接続してもよい。このようにすると、戻り通路が短くなり、流れがスムーズになる。
【００４２】
上述したリリーフバルブ７０において、この実施の形態では、前記ボール受け７７の一部に環状を呈する弾性部材９０を嵌装し、この弾性部材９０によりこのボール受け７７を前記バルブ孔７０ａ内に可動自在に保持させている。前記弾性部材９０は、たとえば耐油性のフッ素樹脂等の弾性を有する合成樹脂材やゴム等によって断面が矩形状を呈する環状部材として形成され、ボール受け７７におけるボール受け部７７ａのばねガイド部７７ｂ側の部分に嵌装して設けられている。この弾性部材９０のばねガイド部７７ｂ側には前記圧縮コイルばね７８が当接し、付勢力をこの弾性部材９０を介してボール受け７７のボール受け部７７ａに作用させている。
【００４３】
このような構造では、弾性部材９０は、前記ボール受け部７７ａの外周部とともに、このボール受け７７のバルブ孔７０ａ内での摺動部の面積を確保し、その摺動動作を確実に得ることができるものであり、この弾性部材９０の存在によってボール受け７７のバルブ孔７０ａ内での揺動運動を抑制することができる。すなわち、このボール受け７７におけるバルブ孔７０ａへの摺動保持部分が、ボール受け部７７ａの外周部と弾性部材９０の外周部とによって構成され、ボール受け７７のバルブ孔７０ａ内での揺動動作を抑制することができる。
【００４４】
そして、このような構造では、上述した弾性部材９０によってボール受け７７の揺動運動の速さを遅延させる（動きを鈍くする）ことができ、揺動運動を減衰させてボール７６とボール受け７７との衝突、ボール受け７７のバルブ孔７０ａ内での揺動に伴う圧縮コイルばね７８との衝突、さらに圧縮コイルばね７８のバルブ孔７０ａの内壁との衝突を抑制することができる。
【００４５】
また、このような構造では、リリーフ時における流体の流れに伴うボール７６の挙動を、このボール７６を保持するボール受け７７の摺動動作を鈍くすることにより抑制することができ、その結果ボール７６とボール受け７７との金属同士の衝突に伴う異音を軽減することができる。
【００４６】
換言すると、上述したようにリリーフ時における圧力変動によってボール７６の開閉動作が早くなると、ボール７６がこの開閉動作や流体の流れによって断続的にボール受け７７と衝突する状態となるが、上述した弾性部材９０を設けたことによりボール受け７７の摺動動作を抑制し、追従することができなくなった場合にボール受け７７からボール７６を離し、上述した衝突を抑制することができる。
【００４７】
また、この実施の形態によれば、前記圧縮コイルばね７８を配設するばね室８１を、上述したボール受け７７のボール受け部７７ａによって前記ボール７６が設けられリリーフ孔７５ａから流入する還流側の圧力流体を前記ポンプ吸込側の通路孔８２側に導く還流室８９と区画して前記バルブ孔７０ａの一端側（図中右端側）に形成し、この密封されているばね室８１をダンパ効果を与えるための絞り通路９２を介してポンプ吸込側（タンク側）に接続している。
【００４８】
ここで、この実施の形態では、上述した絞り通路９２を、バルブ孔７０ａの一端側（図中右端側）にボール受け７７の動きの有無にかかわらず密封して形成されるばね室８１を前記筒状部７３の外周側の環状空間８３に接続する径方向の通路孔によって形成している。
なお、このような絞り通路９２としては、筒状部７３の外周部に径方向に形成した通路孔に限らず、たとえば前記弾性部材９０の外周部の一部に溝部等を形成し、この溝部等と含む前記ボール受け部７７ａの外周部のバルブ孔７０ａとの間の隙間によって前記絞り通路を形成してもよい。
【００４９】
上述した構造によれば、ばね室８１に絞り通路９２によってダンパ効果を与えてボール受け７７の振動を吸収することが可能で、前述したリリーフ時の流体の流れに伴うボール７６、ボール受け７７の動きを抑制し、その速さを鈍くして揺動動作を減衰させることができる。したがって、このような絞り通路９２によれば、リリーフバルブ７０において、リリーフ時に発生していた異音や圧力変動を軽減させることができる。
【００５０】
換言すれば、上述したばね室８１を流体の流れから区画し圧力変化の時間を遅らせることにより、上述したボール受け７７の動きを遅らせたり、ばね室８１からの連通路を絞り通路９２で絞ることによりボール受け７７の動きによる体積変化によって生じるばね室８１の圧力変動の応答性を遅らせると、ボール受け７７の動きが遅くなって振動を緩和することができる。
【００５１】
この実施の形態では、上述したようにリリーフバルブ７０において、ボール受け７７に弾性部材９０を嵌装し、揺動動作を吸収することができるとともに、このボール受け７７のボール受け部７７ａにより区画したばね室８１を絞り通路９２によりポンプ吸込側に接続することにより、ダンパ効果を与えて揺動動作を緩和することができるため、リリーフ時に生じていた異音の発生や圧力変動の発生を減少させることがより一層効果的に行える。しかし、これに限らず、上述した弾性部材９０と絞り通路９２とのいずれか一方を採用してもよい。
【００５２】
また、この実施の形態では、本発明を図２〜図４に示すように可変容量形ポンプ２０におけるリリーフバルブ７０に適用しており、このリリーフバルブ７０のリリーフ作動時における異音の発生や圧力変動を抑制するうえで効果がある。
すなわち、この種の可変容量形ポンプ２０では、ポンプ吐出側での流体圧が所定圧以上になったときにポンプ吸込側（タンク側）に還流させるためのリリーフ通路が、このリリーフバルブ７０のみであり、リリーフされる流体は全てこのリリーフバルブ７０内を流れる。したがって、流体の流量は多くその流れによってボール７６やボール受け７７、さらには圧縮コイルばね７８が振動し部品同士の衝突による異音が発生するとともに、バルブ内通路を流れる流体によって異音を生じることを避けられないが、本発明によれば、前述した理由からこのような問題を解消することができ、特に可変容量形ポンプに適用した場合に効果的である。
【００５３】
図５および図６は本発明に係るリリーフバルブ付きポンプの参考例を示し、前述した図１〜図４と同一または相当する部分には同一番号を付してその説明は省略する。
図５および図６に示すリリーフバルブ付きポンプは、リリーフバルブ７０におけるバルブ孔７０ａ内でボール受け７７に、流体の流れによる振動を抑制するためにゴム材からなるＯリング９３を弾性部材として付設している。図中９４はこのＯリング９３に圧縮コイルばね７８の付勢力が必要以上に作用しないようにするばね押さえで、９４ａで示す段部によって係止されＯリング９３を押しつぶさないように構成されている。
【００５４】
このＯリング９３はその外周側が前記バルブ孔７０ａに接触しない状態におかれ、このＯリング９３の外周側のバルブ孔７０ａの内周面との間の隙間およびボール受け部７７ａの外周部のバルブ孔７０ａの内周面との間の隙間を、前記ばね室８１にダンパ効果を与えるための絞り通路９５として構成している。
【００５５】
図７は本発明に係るリリーフバルブ付きポンプの第２の実施の形態を示し、前述した図１〜図６と同一または相当する部分には同一番号を付してその説明は省略する。
この実施の形態では、前述した図５および図６のリリーフバルブ７０において、絞り通路９２を筒状部７３の一部に形成した通路孔によって構成した場合である。この実施の形態では、Ｏリング９３は軸線方向においてボール受け部７７ａの背面側とばね押さえ９４によって挟み込まれるとともに外周部がバルブ孔７０ａに接している。
【００５６】
図８（ａ），（ｂ）は本発明に係るリリーフバルブ付きポンプの第３の実施の形態を示し、前述した図１〜図７と同一または相当する部分には同一番号を付してその説明は省略する。
この実施の形態では、前述した図５および図６、図７のリリーフバルブ７０において、弾性部材としてのＯリング９３をボール受け部７７ａの外周部に凹設した環状溝９３ａ内に嵌め込むとともに、このボール受け部７７ａの一部に軸線方向に沿って絞り通路孔９６を形成した場合である。なお、この実施の形態では、Ｏリング９３はその外周部がバルブ孔７０ａの内周面に接した状態で摺動動作するように構成されている。
【００５７】
図９は本発明に係るリリーフバルブ付きポンプの第４の実施の形態を示し、前述した図１〜図８と同一または相当する部分には同一番号を付してその説明は省略する。
この実施の形態では、前述した図８（ａ），（ｂ）のリリーフバルブ７０において、ボール受け部７７ａの絞り通路孔９６の代わりに、絞り通路９２を筒状部７３の一部に形成した通路孔によって構成した場合である。
【００５８】
図１０（ａ），（ｂ）は本発明に係るリリーフバルブ付きポンプの第５の実施の形態を示し、前述した図１〜図９と同一または相当する部分には同一番号を付してその説明は省略する。
この実施の形態では、前述した実施の形態において絞り通路９２，９５，９６の代わりに、バルブ孔７０ａの内周部に略接した状態で摺動動作するボール受け部７７ａの外周部の一部にＶ字状を呈する絞り通路溝９７を形成した場合を示す。
【００５９】
なお、この実施の形態では、弾性部材は用いていないが、絞り通路溝９７によってばね室８１でのダンパ効果を得て、リリーフ時の振動を抑制し異音の発生を防止する効果は得られる。
また、この実施の形態では、ボール受け７７のボール受け部７７ａの外周部のバルブ孔７０ａと接する部分の面積を確保できるように、軸線方向の長さを確保している。勿論、これに限定されることはない。
【００６０】
図１１は本発明に係るリリーフバルブ付きポンプの第６の実施の形態を示し、前述した図１〜図１０と同一または相当する部分には同一番号を付してその説明は省略する。
この実施の形態では、前述した図１０（ａ），（ｂ）のリリーフバルブ７０において、ボール受け部７７ａの絞り通路溝９７の代わりに、絞り通路９２を筒状部７３の一部に形成した通路孔によって構成した場合である。
【００６１】
図１２は本発明に係るリリーフバルブ付きポンプの第７の実施の形態を示し、前述した図１〜図１１と同一または相当する部分には同一番号を付してその説明は省略する。
この実施の形態では、前述した各実施の形態でのリリーフバルブ７０において、ボール受け７７の形状を変更し、ばねガイド部の代わりにばね受け溝７７ｃを形成した場合を示す。このとき、絞り通路９２としては、ボール受け７７の外周部とバルブ孔７０ａの内周部との間の間隙通路、ボール受け７７の外周部に形成した通路溝、あるいは筒状部７３に形成した通路孔等で適宜形成することができる。
【００６２】
そして、上述した第２〜第７の実施の形態の構造を適宜採用しても、前述した第１の実施の形態での作用効果を同等の作用効果を得られることはいうまでもない。要するに、リリーフバルブ７０においてリリーフ時のボール７６、ボール受け７７、圧縮コイルばね７８等の振動を弾性部材や絞り通路によるダンパ効果によって抑制し、従来のような異音や圧力変動を軽減できる構造であればよい。
【００６３】
なお、本発明は上述した実施の形態構造に限定されず、リリーフバルブ７０を含めたポンプとしての可変容量形ポンプ２０の各部の形状、構造等を、適宜変形、変更することは自由であり、種々の変形例が考えられる。
たとえば上述した実施の形態では、本発明を特徴づけるリリーフバルブ７０を可変容量形ポンプ２０に適用した場合を説明したが、本発明はこれに限定されず、種々の変形例が考えられる。
【００６４】
すなわち、上述した実施の形態では、ベーンタイプの可変容量形ポンプ２０におけるポンプボディをフロントボディ２１とリアボディ２２とからなる二体構造で構成した場合を説明したが、本発明はこれに限定されず、ポンプボディをフロントボディ２１、リアボディ２２とともにその間に介在されポンプ構成要素を収納するカムケースを用いた三体構造の場合であっても適用することができる。
【００６５】
また、上述した実施の形態では、バルブ孔７０ａをプラグ部材７４に一体に設けた筒状部７３内に形成し、その内部にリリーフバルブ７０を構成する部品を組込んでおり、ポンプボディに組込む前に予めバルブユニットを組立てできるようにしているが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００６６】
さらに、本発明は上述したベーンタイプの可変容量型ポンプ２０に限定されず、従来から広く知られている容量形ポンプにおいて、たとえば特公昭４８−２００４３号公報、特開平８−１７５４０８号公報に示すように、流量制御弁（フローコントロールバルブ）とともに用いられるパイロット型のリリーフバルブとしても適用することができる。
【００６７】
これを図１３を用いて簡単に説明すると、符号１０１は全体の図示を省略した容量形ポンプのポンプボディであり、このボディ１０１内でポンプ吸込側通路１０２とポンプ吐出側通路１０３との間には、フローコントロールバルブと呼ばれる流量制御弁１０４が設けられている。この流量制御弁１０４のスプール１０５には、前述した実施の形態と同等のリリーフバルブ７０が組込まれ、ポンプ吐出側の流体圧が所定圧になったときにポンプ吸込側にリリーフするように構成されている。
【００６８】
図中１０６はポンプ吐出ポート、Ｐはポンプ室、Ｔはタンク、ＰＳは油圧利用機器としてのパワーステアリングである。
そして、このような構成による容量形ポンプに用いているリリーフバルブ７０においても、前述した実施の形態と同様に、異音、圧力変動の発生を抑制することができるのである。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係るリリーフバルブ付きポンプによれば、リリーフバルブを構成するボール受けに嵌装した環状の弾性部材によって、ポンプ吐出側が所定圧となったときのリリーバルブ作動時に圧力流体の流れに伴うバルブ構成部品の振動を抑制し、従来問題であった異音の発生や圧力変動の影響を軽減することができる。
【００７０】
すなわち、本発明によれば、リリーフバルブを構成する部品のうち、異音や圧力変動の原因となるボール受けに弾性部材を設けたことにより、ダンパ効果を与えてボール受け等の振動現象を抑制し、異音の発生や圧力変動の発生を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るリリーフバルブ付きポンプを可変容量形ポンプに適用した第１の実施の形態を示し、リリーフバルブ部分の拡大した要部拡大断面図である。
【図２】 図１のリリーフバルブの周辺構造を説明するための断面図である。
【図３】 本発明を適用する可変容量形ポンプの全体構造を説明するための縦断面図である。
【図４】 図３のVI−VI線で断面した可変容量形ポンプのポンプ室付近の横断面図である。
【図５】 本発明に係るリリーフバルブ付きポンプの参考例を示す拡大断面図である。
【図６】 図５の要部拡大断面図である。
【図７】 本発明に係るリリーフバルブ付きポンプの第２の実施の形態を示す要部拡大断面図である。
【図８】 本発明に係るリリーフバルブ付きポンプの第３の実施の形態を示し、（ａ）は要部拡大断面図、（ｂ）はそのVIII−VIII線断面図である。
【図９】 本発明に係るリリーフバルブ付きポンプの第４の実施の形態を示す要部拡大断面図である。
【図１０】 本発明に係るリリーフバルブ付きポンプの第５の実施の形態を示し、（ａ）は要部拡大断面図、（ｂ）はそのＸ−Ｘ線断面図である。
【図１１】 本発明に係るリリーフバルブ付きポンプの第６の実施の形態を示す要部拡大断面図である。
【図１２】 本発明に係るリリーフバルブ付きポンプの第７の実施の形態を示す要部拡大断面図である。
【図１３】 本発明に係るリリーフバルブ付きポンプを容量形ポンプに用いられる流量制御弁のスプールに組込んだリリーフバルブに適用した場合を説明する要部断面図である。
【図１４】 可変容量形ポンプの概要を説明するための説明図である。
【符号の説明】
２０…ベーンタイプの可変容量形ポンプ（リリーフバルブ付きポンプ）、２１…フロントボディ（ポンプボディ）、２２…リアボディ（ポンプボディ）、２３…ポンプ構成要素、２４…収納空間、２５…ロータ、２６…ドライブシャフト（回転軸）、２７…カムリング、２８…ポンプ室、３０…プレッシャプレート、３１…支点ピン、３３…ポンプ吐出側圧力室、３４…ポンプ吐出側通路、３５…ポンプ吸込ポート、３５ａ，３５ｂ，３５ｃ…ポンプ吸込側通路、３６…ポンプ吸込側開口、３８…ポンプ吐出ポート、３９，３９ａ…ポンプ吐出側の流体通路孔、４１，４２…第１、第２の流体圧室、４４…通路、５０…可変メータリングオリフィス、５１…ばね、５３…切欠き溝、５４…ポンプ吐出側の通路孔、５５…制御バルブ、５９ａ，５９ｂ…通路、７０…リリーフバルブ、７０ａ…バルブ孔、７１…切欠き溝、７２…バルブ組込み空間、７３…筒状部、７４…プラグ部材、７５…バルブシート部材、７５ａ…リリーフ孔、７６…ボール、７７…ボール受け、７７ａ…ボール受け部、７７ｂ…ばねガイド部、７８…圧縮コイルばね、８１…ばね室、８２…通路孔、８３…環状隙間、８４…通路、８５…軸孔、８６…通路、９０…弾性部材、９２…通路孔による絞り通路、９３…Ｏリング（弾性部材）、９３ａ…環状溝、９４…ばね押さえ、９４ａ…段部、９５…隙間による絞り通路、９６…絞り通路孔、９７…絞り通路溝、１０１…容量形ポンプのポンプボディ、１０２…ポンプ吸込側通路、１０３…ポンプ吐出側通路、１０４…流量制御弁（フローコントロールバルブ）、１０５…バルブスプール。
【発明の属する技術分野】
本発明はたとえば自動車のハンドル操作力を軽減する動力舵取装置のような圧力流体利用機器に用いる可変容量形ベーンポンプ、容量形ベーンポンプ等のポンプに関し、特に流体圧が所定圧となったときに圧力流体をポンプ吸込側にリリーフさせるリリーフバルブ付きポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
動力舵取装置用ポンプとして従来一般には、自動車用エンジンで直接回転駆動される容量形のベーンポンプが用いられている。このような容量形ポンプは、エンジン回転数に対応して吐出流量が増減するため、自動車の停車中や低速走行時に操舵補助力を大きくし、高速走行時に操舵補助力を小さくするという動力舵取装置に要求される操舵補助力とは相反する特性をもっている。したがって、このような容量形ポンプでは、回転数が低い低速走行時にも必要な操舵補助力が得られる程度の吐出流量を確保できる大容量のものを用いている。そして、回転数が高い高速走行時のためには、吐出流量を一定量以下に制御する流量制御弁（フローコントロールバルブ）を備えている。
【０００３】
また、上述した容量形ポンプでは構成部品点数が比較的多く、構造や通路構成が複雑し易いことから最近では、一回転当たりの吐出流量（ｃｃ／ｒｅｖ）を回転数の増加に比例して減少させることが可能な可変容量形ベーンポンプが、たとえば特開昭５３−１３０５０５号公報、特開昭５６−１４３３８３号公報、特開昭５８−９３９７８号公報、実公昭６３−１４０７８号公報、特開平５−２７８６２２号公報、特開平７−２４３３８５号公報等によって提案されている。このような可変容量形ポンプによれば、上述した容量形ポンプのような流量制御弁が不要で、また駆動馬力の無駄が防げるためエネルギ効率の面でも優れ、またタンク側への戻りもないことから油温が上昇するというようなことがなく、しかもポンプ内部での漏れや容積効率が低下するという問題も防止することができる。
【０００４】
このような可変容量形のベーンポンプの一例を、特開平７ー２４３３８５号公報におけるポンプ構造を示す図１４を用いて簡単に説明すると、図中１はポンプボディ、１ａはアダプタリング、２はこのボディ１のアダプタリング１ａ内に形成される楕円形空間部１ｂ内で揺動支点となる支軸部２ａを介して揺動可能に設けられたカムリングで、図中白抜き矢印Ｆで示す方向に押圧する付勢手段（圧縮コイルばね）により付勢されている。
３はロータで、前記カムリング２内でポンプ室４を一側に形成するように他側寄りに偏心して収容され外部駆動源によって回転駆動されることで放射方向に進退自在に保持したベーン３ａを進退させる。なお、図中３ｂはロータ３の駆動軸で、ロータ３は図中矢印で示す方向に回転駆動される。
【０００５】
５，６はボディ１のアダプタリング１ａの楕円形空間部１ｂ内でカムリング２の外周面両側に形成された高圧側、低圧側となる一対の流体圧室で、これらの室５，６には、カムリング２を揺動させるための制御圧としてポンプ吐出側通路１１に設けた可変オリフィス１２の前後の流体圧を導く通路５ａ，６ａが、後述するスプール式制御バルブ１０を介して開口している。そして、これらの通路５ａ，６ａによりポンプ吐出側通路１１の可変オリフィス１２の前後の流体圧を導入することにより、カムリング２を所要の方向に揺動させてポンプ室４内の容積を変え、ポンプ吐出側での流量に対応して吐出流量を制御する。すなわち、ポンプ回転数の増加に伴って吐出側の流量を減少させるように吐出側の流量制御を行なう。
【０００６】
７は前記ポンプ室４のポンプ吸込側領域４Ａに臨んで開口されるポンプ吸込側開口（吸込ポート）、８はポンプ室４のポンプ吐出側領域４Ｂに臨んで開口されるポンプ吐出側開口（吐出ポート）である。これらの開口７，８は、ロータ３およびカムリング２からなるポンプ構成要素を両側から挾み込んで保持するための固定壁部であるプレッシャプレートおよびサイドプレート（図示せず）のいずれかに形成されている。
カムリング２は図中Ｆで示すように流体圧室６側から圧縮コイルばねによって付勢力が与えられ、前記ポンプ室４内の容積を最大に維持する方向に押圧されている。また、図中２ｂはカムリング２の外周面に設けられ軸支部２ａとともに左、右両側に流体圧室５，６を画成するためのシール材である。
【０００７】
なお、７ａ，８ａは前記ポンプ吸込側開口７、ポンプ吐出側開口８のポンプ回転方向の終端部に連続して形成されたひげ状のノッチである。これらのノッチ７ａ，８ａは、ロータ３の回転に伴って各ベーン３ａの先端をカムリング２の内周面に摺接させてポンプ作用を行わせる場合に、各開口７，８の端部に接近するベーン間で挾まれた空間とこれに隣接するベーン間の空間との間で流体圧を高圧側から低圧側へと徐々に逃がし、サージ圧やこれによる脈動を低減するためのものである。
【０００８】
前記スプール式制御バルブ１０は、ポンプ吐出側通路１１の途中に設けた可変メータリングオリフィス１２の前後での差圧Ｐ１，Ｐ２により作動し、ポンプ吐出側の流量の大小に応じた流体圧Ｐ３を、前記カムリング２の外側部で高圧側の流体圧室５に対し導入することにより、ポンプ作動初期において充分な流量を確保できるように構成している。特に、このような制御バルブ１０は、圧力流体利用機器の作動による負荷作用時に、可変オリフィス１２の前後での差圧が所定の値以上になったときに可変オリフィス１２よりも上流側の流体圧Ｐ１を制御圧としてカムリング２外側の高圧側流体圧室５に導入することにより、カムリング２の揺動を防止できるように構成している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述した構成による従来の可変容量形ベーンポンプのようなポンプ装置において、ポンプボディあるいはこれに一体的に付設されるバルブボディの一部には、ポンプ吐出側通路内の流体圧が一定圧以上になったときにその圧力流体をポンプ吸込側（またはタンク）に還流させるための圧力制御弁としてリリーフバルブが設けられている。このようなリリーフバルブとして従来から種々の構造のものが知られているが、最も一般にはバルブシートによって形成したリリーフ孔を開閉する弁体としてボールを用い、このボールをボール受けにより保持するとともに、圧縮コイルばねにより常時は弁閉状態を保てるような構造のものがある。
【００１０】
このようなリリーフバルブによれば、ポンプの運転動作中においてポンプ吐出側の流体圧が予め定めた設定圧以上に達したときに流体の流れの一部または全量をポンプ吸込側（タンク側）に逃がすことができる。
このようなリリーフバルブは、容量形ポンプでは前述したフローコントロールバルブとして機能する流量制御弁に一体的に組込んだり、この流量制御弁に並列に組込むことにより設けられている。また、前述した可変容量形ベーンポンプでは、ポンプボディ等の適宜の位置にポンプ吐出側通路とポンプ吸込側通路とを接続する通路の途中に設けられている。
【００１１】
後者の可変容量形のポンプでは、前者の容量形ポンプのような流量制御弁が設けられていないので、ポンプ吐出側からポンプ吸込側に圧力流体を還流させるために必要なものの一つである。特に、この可変容量形ポンプでは、リリーフバルブの作動時にその内部をポンプ吸込側に還流させるための全ての流量が全量通過して排出される構造であり、このリリーフ時における流体の流れによる悪影響が生じないような対策を講じることが必要である。
【００１２】
すなわち、上述したリリーフバルブ付きのポンプにおいて、ポンプ運転動作中におけるリリーフ時における圧力流体の流れによってリリーフバルブを構成するバルブ部品、たとえばボールやボール受け、さらには圧縮コイルばねが振動して、異音や圧力変動を引き起こすという問題がある。
【００１３】
このようなリリーフバルブの作動時における異音としては、リリーフバルブの内部を流体が流れることにより「シュー」、「ピー」という流体音がある。また、ボール、ボール受け等が流体の流れや断続的なリリーフ動作によって振動することで他の部品との衝突に伴う打音（振動音）がある。このような異音は制御する流体流量が多い可変容量形のポンプでは特に問題であった。
【００１４】
また、上述したリリーフバルブにおいて、リリーフ時に流れる流体の流量が多いと、圧力変動も大きくなる。これは、リリーフバルブは所定圧に達したか否かによって断続的に作動し、この作動に伴うボールやボール受けの動き、圧縮コイルばねの伸縮動作が著しく、その結果圧力変動が大きくなる。このような圧力変動は、リリーフバルブ部分を通過する流量が多いほど大きい。
【００１５】
このようなリリーフバルブでのリリーフ時における異音や圧力変動が生じるという問題は、前述した可変容量形ポンプは勿論、容量形ポンプにおけるパイロット型のリリーフバルブにおいても同様であり、このようなポンプに用いているリリーフバルブにおけるリリーフ時の異音等の発生を阻止できる何らかの対策を講じることが必要となっている。
【００１６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、リリーフバルブのリリーフ時に流体の流れによりリリーフバルブ内部の構成部品が振動することにより引き起こされていた異音や圧力変動を抑制することができるリリーフバルブ付きポンプを得ることを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
このような要請に応えるために本発明に係るリリーフバルブ付きポンプは、ポンプボディ内に設けたポンプ構成要素によって構成したポンプ室からのポンプ吐出側の流体圧が所定圧になったときにポンプ吸込側にリリーフさせるリリーフバルブを、バルブシートのリリーフ孔を開閉するボールと、このボールを保持するボール受けと、前記ボールにリリーフ孔を閉じる方向に付勢する圧縮コイルばねとを有し、これらの部材を組込み配置したバルブ孔の内壁面に前記リリーフ孔からリリーフされた圧力流体をポンプ吸込側に還流させるための通路孔を開口させているリリーフバルブ付きポンプにおいて、前記ボール受けの一部に環状を呈する弾性部材を嵌装し、この弾性部材は外周面に前記バルブ孔と摺動する摺動面を有するものである。
請求項２に記載した発明に係るリリーフバルブ付きポンプは、ポンプボディ内に設けたポンプ構成要素と、このポンプ構成要素によって構成したポンプ室からのポンプ吐出側の流体圧が所定圧になったときにポンプ吸込側にリリーフさせるリリーフバルブを備え、このリリーフバルブを、バルブシートのリリーフ孔を開閉するボールと、このボールを保持するボール受けと、このボール受けを介して前記ボールにリリーフ孔を閉じる方向に付勢する圧縮コイルばねとを有し、これらの部材を組込み配置したバルブ孔の内壁面に前記リリーフ孔からリリーフされた圧力流体をポンプ吸込側に還流させるための通路孔を開口させているリリーフバルブ付きポンプにおいて、前記ボール受けに設けられ、前記バルブ孔と摺動する摺動部材を備えるものである。
【００１８】
請求項３に記載した発明に係るリリーフバルブ付きポンプは、ポンプボディ内に設けたポンプ構成要素と、このポンプ構成要素によって構成したポンプ室からのポンプ吐出側の流体圧が所定圧になったときにポンプ吸込側にリリーフさせるリリーフバルブを備え、このリリーフバルブを、バルブシートのリリーフ孔を開閉するボールと、このボールを保持するボール受けと、このボール受けを介して前記ボールにリリーフ孔を閉じる方向に付勢する圧縮コイルばねとを有し、これらの部材を組込み配置したバルブ孔の内壁面に前記リリーフ孔からリリーフされた圧力流体をポンプ吸込側に還流させるための通路孔を開口させているリリーフバルブ付きポンプにおいて、前記ボール受けの一部に環状を呈し、外周面に前記バルブ孔と摺動する摺動面を有する弾性部材を嵌装させるとともに、前記バルブ孔の一端側に前記圧縮コイルばねを設けたばね室を形成し、このばね室を前記ポンプ吸込側に絞り通路を介して接続したものである。
請求項４に記載した発明に係るリリーフバルブ付きポンプは、請求項３に記載した発明に係るリリーフバルブ付きポンプにおいて、前記絞り通路を、前記バルブ孔内周面と前記ボール受けのボール受け部外周面との間の隙間、バルブ孔内周面と前記ボール受け部外周面のいずれかに凹設した溝部、ボール受け部に形成した孔部または前記バルブ孔の内周面の一部に開口する孔部のいずれかによって構成したものである。
【００１９】
請求項５に記載した発明に係るリリーフバルブ付きポンプは、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載した発明に係るリリーフバルブ付きポンプにおいて、前記ポンプ構成要素は可変容量形ポンプを構成する部材からなるものである。
請求項６に記載した発明に係るリリーフバルブ付きポンプは、請求項１または請求項３に記載した発明に係るリリーフバルブ付きポンプにおいて、前記弾性部材と前記圧縮コイルばねとの間に設けられ、金属材料で形成されたばね押さえを備えるものである。
請求項７に記載した発明に係るリリーフバルブ付きポンプは、請求項２に記載した発明に係るリリーフバルブ付きポンプにおいて、前記摺動部材と前記圧縮コイルばねとの間に設けられ、金属材料で形成されたばね押さえを備えるものである。
【００２０】
本発明によれば、ポンプ吐出側の圧力流体が所定圧となったときにその圧力流体をポンプ吐出側からポンプ吸込側にリリーフするリリーフバルブにおいて、ボール受けに嵌装した環状の弾性部材・摺動部材やボール受けの背面側に形成されるばね室とポンプ吸込側との間に形成した絞り通路によってボール受けの流体の流れによる振動を抑制し、従来のリリーフバルブにおいてリリーフ時における流体の流れの影響でリリーフバルブの構成部品が振動することにより引き起こされていた異音の発生や、圧力変動を軽減することができる。
【００２１】
リリーフバルブのバルブ孔とは、たとえばポンプボディのバルブ組込み部に組込んだスリーブ部材の内部に形成した孔部によって構成されるが、これに限らず、ポンプボディ等に形成した孔部であってもよい。
ボール受けは、ボールを保持するボール受け部とこのボール受け部に一体的に設けたばねガイド部とから構成されるが、これに限らず、ボール受け部のみを有するものであってもよい。
【００２２】
環状の弾性部材とは、たとえば合成樹脂材により形成した矩形断面、円形断面の樹脂リングあるいはＯリングからなり、ボール受けのばねガイド部やボール受け部の外周に形成した環状溝内に組込んだものをいう。
絞り通路とは、たとえばバルブ孔内周面とボール受けのボール受け部外周面との間の隙間、バルブ孔内周面とボール受け部外周面のいずれかに凹設した溝部、ボール受け部に形成した孔部またはバルブ孔内周面の一部に開口する孔部のいずれかによって構成されるが、これには限らない。
【００２３】
また、リリーフバルブ付きポンプとは、たとえば可変容量形ポンプをいうが、これに限らず、容量形ポンプであってもよく、要はリリーフバルブを備えたポンプであればよい。
【００２４】
【発明の実施の形態】
図１ないし図４は本発明に係るリリーフバルブ付きポンプを可変容量形ポンプに適用した場合の第１の実施の形態を示し、これらの図において、この実施の形態では動力舵取装置の油圧発生源となるベーンタイプのオイルポンプである場合を説明する。
【００２５】
図３、図４において全体を符号２０で示すベーンタイプの可変容量形ポンプは、ポンプボディを構成するフロントボディ２１およびリアボディ２２を備えている。このフロントボディ２１は、図３に示すように全体が略カップ状を呈し、その内部にポンプカートリッジとしてのポンプ構成要素２３を収納配置する収納空間２４が形成されるとともに、この収納空間２４の開口端を閉塞するようにリアボディ２２が組合わせられ一体に組立てられる。なお、このフロントボディ２１には、ポンプ構成要素２３の回転子であるロータ２５を外部から回転駆動するためのドライブシャフト２６が貫通した状態で軸受２６ａ，２６ｂ，２６ｃ（２６ａ，２６ｂはフロントボディ２１側、２６ｃはリアボディ２２側に配設される）により回転自在に支持されている。また、２６ｄはオイルシールである。
【００２６】
２７はベーン２５ａを有するロータ２５の外周部に嵌装して配置される内側カム面２７ａを有し、かつこの内側カム面２７ａとロータ２５との間にポンプ室２８を形成するカムリングで、このカムリング２７は、後述するように、ポンプ室２８の容積を可変するように収納空間２４内で空間内壁部分に嵌合状態で設けられたアダプタリング２９内で移動変位可能に配置されている。
なお、このアダプタリング２９は、ボディ２１の収納空間２４内でカムリング２７を移動変位可能に保持するためのものである。
【００２７】
３０は上述したロータ２５、カムリング２７およびアダプタリング２９によって構成されているポンプカートリッジ（ポンプ構成要素２３）のフロントボディ２１側に圧接して積層配置されるプレッシャプレートで、またポンプカートリッジの反対側面には前記リアボディ２２の端面がサイドプレートとして圧接され、フロントボディ２１とリアボディ２２との一体的な組立てによって所要の組立状態とされる。そして、これらの部材によって、前記ポンプ構成要素２３が構成されている。なお、プレッシャプレート３０と、これにカムリング２７を介して積層されるサイドプレートとなるリアボディ２２とは、カムリング２７の揺動変位用の軸支部および位置決めピンとして機能し、さらにカムリング２７を揺動させる流体圧室を画成するシール機能を有する後述する支点ピン３１や適宜の回り止め手段（図示せず）によって回転方向で位置決めされた状態で一体的に組付け固定されている。
【００２８】
３３は前記フロントボディ２１の収納空間２４内でその底部側に形成されるポンプ吐出側圧力室で、この圧力室３３によってポンプ吐出側圧力がプレッシャプレート３０に作用する。３４はこのポンプ吐出側圧力室３３にポンプ室２８からの圧油を導くようにプレッシャプレート３０に穿設されているポンプ吐出側開口３４ａを有するポンプ吐出側通路である。
【００２９】
３５は図３に示すようにフロントボディ２１の一部に設けられたポンプ吸込ポートで、このポート３５を介してタンク（図示せず）から流入する吸込側流体は、フロントボディ２１内に形成されたポンプ吸込側通路３５ａ、これに連続してリアボディ２２内に形成された通路３５ｂ，３５ｃを通り、リアボディ２２の端面に開口するポンプ吸込側開口３６からポンプ室２８内に供給される。
【００３０】
３８は図４に示すようフロントボディ２１の側方に向かって開口するポンプ吐出ポートで、前述したポンプ室２８からポンプ吐出側通路３４、ポンプ吐出側圧力室３３、プレッシャプレート３０の異なる位置に穿設した流体通路孔３９，３９ａ、後述する第２の流体圧室４２、カムリング２７を付勢するばね５１を収納するプラグ５２によるばね室５２ａ、フロントボディ２１に形成した切欠き溝５３、ボディ２１内に形成した通路孔５４を介して給送されるポンプ吐出側流体圧を吐出し、図示しないパワーステアリング装置等の油圧機器に給送するための部分である。
【００３１】
ここで、上述したポンプ吐出側通路（３４，３３，３９，５２ａ，５３，５４）において、第２の流体圧室４２に開口する前記流体通路孔３９とカムリング２７の側面部とによって開口面積を増減させ得る可変メータリングオリフィス５０が形成されている。ここで、この可変メータリングオリフィス５０は、カムリング２７の移動変位に伴って側壁部で通路孔３９の小径開口端３９ａが開閉されることにより構成されている。なお、このオリフィス５０を、その開閉量がポンプ吐出側の流体圧の大きさに応じて制御される適宜の形状で形成すると、カムリング２７の移動変位を所望の状態に制御でき、流量特性の多様化が図れる。
【００３２】
図４中４１，４２は前記アダプタリング２９の内周部とカムリング２７の外周部との間に形成した一対の流体圧室で、これらの流体圧室４１，４２は、カムリング２７を揺動自在に支持するシール機能を有する支点ピン３１とその軸対象位置に設けたシール材４３とによって左、右に分割して形成されている。ここで、図中４４はポンプ吐出側において、可変オリフィス５０よりも上流側のポンプ吐出圧を、高圧側（図中左側）の流体圧室４１に供給するための通路である。また、他方の低圧側流体圧室４２内には、前述した可変オリフィス５０の構造から明らかなように、その下流側のポンプ吐出圧が導かれている。
【００３３】
５５は上述したカムリング２７を揺動させるための一対の流体圧室４１，４２に導く流体圧制御を行うスプールバルブによる制御バルブである。このスプール式の制御バルブ５５を形成するバルブ孔５５ａは、図４に示すように、前記フロントボディ２１の一部で一端が外表面に開口するように回転軸２６の軸線方向と直交する方向に形成され、このバルブ孔５５ａ内に制御バルブ５５を構成するバルブ部品、スプール５６、圧縮コイルばね５７を組込むとともに、開口端がプラグ５８により閉塞されている。
【００３４】
このような制御バルブ５５の一端側（プラグ５８側）には前記ポンプ吐出側圧力室３３から図３に示す通路５９ａ，５９ｂにより前記可変オリフィス５０の上流側のポンプ吐出圧が導かれ、また制御バルブ５５の他端側の圧縮コイルばね５７を設けたばね室には可変オリフィス５０の下流側のポンプ吐出圧が導かれている。なお、スプール５６の中央部分は前記ポンプ吸込ポート３５からポンプ吸込圧をリアボディ２２側に導く通路３５ａが貫通している。
【００３５】
図３中４５はポンプ吐出側通路の一部に臨んで設けた流体圧検出スイッチである。また、上述したカムリング２７の外周部には、第１の流体圧室４１をアダプタリング２９への接触時にも確保できるような略半周程度の凹溝等を周方向に沿って形成しておくとよい。
なお、以上のようなベーンタイプの可変容量形ポンプ２０において、上述した以外の構成は従来から広く知られているもので、具体的な説明は省略する。
【００３６】
上述した構造を有する可変容量形ポンプ２０において、ポンプ吐出側とポンプ吸込側との間に設けられ前記ポンプ室２８からのポンプ吐出側の流体圧が所定圧になったときに作動油（圧力流体）をポンプ吸込側にリリーフするリリーフバルブ７０を、図１、図２に示すように、前記リアボディ２２内で前記ポンプ吐出側通路の一部（前記低圧側の流体圧室４２や前記フロントボディ２１側の切欠き溝５３に連通する図中７１を付した部分）に臨ませた状態で設けている。
【００３７】
そして、このリリーフバルブ７０は、リアボディ２２の後端側からフロントボディ２１との接合面に開口するように穿設したバルブ組込み空間７２に筒状部７３を組込んだプラグ部材７４を備えている。このプラグ部材７４の筒状部７３内に形成したバルブ孔７０ａには、前記リリーフバルブ７０を構成するバルブシート部材７５、ボール７６、ボール受け７７、圧縮コイルばね７８が組込まれている。
【００３８】
前記バルブシート部材７５は、前記筒状部７３内のバルブ孔７０ａにおける内方端側に嵌合したリング状部材として形成され、リリーフ孔７５ａを有しこのリリーフ孔７５ａの開口端が弁体であるボール７６のバルブシートとして機能している。なお、このようなバルブシート部材７５は必ずしも必要なものではなく、同等の機能をボディまたはプラグ側に設けてもよい。
【００３９】
前記ボール受け７７は、前記ボール７６で前記バルブシート部材７５のリリーフ孔７５ａを開閉するようにこのボール７６を保持するくぼみを有するボール受け部７７ａと、このボール受け部７７ａの背面側から延設されたばねガイド部７７ｂとから構成されている。このボール受け７７は前記筒状部７３のバルブ孔７０ａ内で摺動自在に保持され、そのばねガイド部７７ｂには前記圧縮コイルばね７８が嵌装され、前記ボール７６がリリーフ孔７５ａを閉じる方向への付勢力を与えている。この圧縮コイルばね７８は、前記バルブ孔７０ａの外方端側に形成したばね室８１に配設されている。
【００４０】
前記バルブ孔７０ａを形成する筒状部７３の一部には、前記バルブシート部材７５のリリーフ孔７５ａからリリーフされた圧力流体をポンプ吸込側に還流させるための通路孔８２が形成されている。
この通路孔８２は、前記筒状部７３におけるバルブシート部材７５のボール７６で開閉されるバルブシート部分に対応する位置に形成され、この筒状部７３とバルブ組込み空間７２との環状隙間８３を介して前記リアボディ２２に形成したポンプ吸込側に接続される通路８４に連通している。
【００４１】
ここで、この実施の形態では、通路８４は前記ロータ２５の回転軸であるドライブシャフト２６を軸支する軸孔８５に連通するように前記リアボディ２２に形成され、この軸孔８５に接続されている通路８６により前記ポンプ吸込側の通路３５ｃに接続されている。なお、上述した環状隙間８３から前記ポンプ吸込側の通路３５ｃにかけて通路を設け、これらを直接接続してもよい。このようにすると、戻り通路が短くなり、流れがスムーズになる。
【００４２】
上述したリリーフバルブ７０において、この実施の形態では、前記ボール受け７７の一部に環状を呈する弾性部材９０を嵌装し、この弾性部材９０によりこのボール受け７７を前記バルブ孔７０ａ内に可動自在に保持させている。前記弾性部材９０は、たとえば耐油性のフッ素樹脂等の弾性を有する合成樹脂材やゴム等によって断面が矩形状を呈する環状部材として形成され、ボール受け７７におけるボール受け部７７ａのばねガイド部７７ｂ側の部分に嵌装して設けられている。この弾性部材９０のばねガイド部７７ｂ側には前記圧縮コイルばね７８が当接し、付勢力をこの弾性部材９０を介してボール受け７７のボール受け部７７ａに作用させている。
【００４３】
このような構造では、弾性部材９０は、前記ボール受け部７７ａの外周部とともに、このボール受け７７のバルブ孔７０ａ内での摺動部の面積を確保し、その摺動動作を確実に得ることができるものであり、この弾性部材９０の存在によってボール受け７７のバルブ孔７０ａ内での揺動運動を抑制することができる。すなわち、このボール受け７７におけるバルブ孔７０ａへの摺動保持部分が、ボール受け部７７ａの外周部と弾性部材９０の外周部とによって構成され、ボール受け７７のバルブ孔７０ａ内での揺動動作を抑制することができる。
【００４４】
そして、このような構造では、上述した弾性部材９０によってボール受け７７の揺動運動の速さを遅延させる（動きを鈍くする）ことができ、揺動運動を減衰させてボール７６とボール受け７７との衝突、ボール受け７７のバルブ孔７０ａ内での揺動に伴う圧縮コイルばね７８との衝突、さらに圧縮コイルばね７８のバルブ孔７０ａの内壁との衝突を抑制することができる。
【００４５】
また、このような構造では、リリーフ時における流体の流れに伴うボール７６の挙動を、このボール７６を保持するボール受け７７の摺動動作を鈍くすることにより抑制することができ、その結果ボール７６とボール受け７７との金属同士の衝突に伴う異音を軽減することができる。
【００４６】
換言すると、上述したようにリリーフ時における圧力変動によってボール７６の開閉動作が早くなると、ボール７６がこの開閉動作や流体の流れによって断続的にボール受け７７と衝突する状態となるが、上述した弾性部材９０を設けたことによりボール受け７７の摺動動作を抑制し、追従することができなくなった場合にボール受け７７からボール７６を離し、上述した衝突を抑制することができる。
【００４７】
また、この実施の形態によれば、前記圧縮コイルばね７８を配設するばね室８１を、上述したボール受け７７のボール受け部７７ａによって前記ボール７６が設けられリリーフ孔７５ａから流入する還流側の圧力流体を前記ポンプ吸込側の通路孔８２側に導く還流室８９と区画して前記バルブ孔７０ａの一端側（図中右端側）に形成し、この密封されているばね室８１をダンパ効果を与えるための絞り通路９２を介してポンプ吸込側（タンク側）に接続している。
【００４８】
ここで、この実施の形態では、上述した絞り通路９２を、バルブ孔７０ａの一端側（図中右端側）にボール受け７７の動きの有無にかかわらず密封して形成されるばね室８１を前記筒状部７３の外周側の環状空間８３に接続する径方向の通路孔によって形成している。
なお、このような絞り通路９２としては、筒状部７３の外周部に径方向に形成した通路孔に限らず、たとえば前記弾性部材９０の外周部の一部に溝部等を形成し、この溝部等と含む前記ボール受け部７７ａの外周部のバルブ孔７０ａとの間の隙間によって前記絞り通路を形成してもよい。
【００４９】
上述した構造によれば、ばね室８１に絞り通路９２によってダンパ効果を与えてボール受け７７の振動を吸収することが可能で、前述したリリーフ時の流体の流れに伴うボール７６、ボール受け７７の動きを抑制し、その速さを鈍くして揺動動作を減衰させることができる。したがって、このような絞り通路９２によれば、リリーフバルブ７０において、リリーフ時に発生していた異音や圧力変動を軽減させることができる。
【００５０】
換言すれば、上述したばね室８１を流体の流れから区画し圧力変化の時間を遅らせることにより、上述したボール受け７７の動きを遅らせたり、ばね室８１からの連通路を絞り通路９２で絞ることによりボール受け７７の動きによる体積変化によって生じるばね室８１の圧力変動の応答性を遅らせると、ボール受け７７の動きが遅くなって振動を緩和することができる。
【００５１】
この実施の形態では、上述したようにリリーフバルブ７０において、ボール受け７７に弾性部材９０を嵌装し、揺動動作を吸収することができるとともに、このボール受け７７のボール受け部７７ａにより区画したばね室８１を絞り通路９２によりポンプ吸込側に接続することにより、ダンパ効果を与えて揺動動作を緩和することができるため、リリーフ時に生じていた異音の発生や圧力変動の発生を減少させることがより一層効果的に行える。しかし、これに限らず、上述した弾性部材９０と絞り通路９２とのいずれか一方を採用してもよい。
【００５２】
また、この実施の形態では、本発明を図２〜図４に示すように可変容量形ポンプ２０におけるリリーフバルブ７０に適用しており、このリリーフバルブ７０のリリーフ作動時における異音の発生や圧力変動を抑制するうえで効果がある。
すなわち、この種の可変容量形ポンプ２０では、ポンプ吐出側での流体圧が所定圧以上になったときにポンプ吸込側（タンク側）に還流させるためのリリーフ通路が、このリリーフバルブ７０のみであり、リリーフされる流体は全てこのリリーフバルブ７０内を流れる。したがって、流体の流量は多くその流れによってボール７６やボール受け７７、さらには圧縮コイルばね７８が振動し部品同士の衝突による異音が発生するとともに、バルブ内通路を流れる流体によって異音を生じることを避けられないが、本発明によれば、前述した理由からこのような問題を解消することができ、特に可変容量形ポンプに適用した場合に効果的である。
【００５３】
図５および図６は本発明に係るリリーフバルブ付きポンプの参考例を示し、前述した図１〜図４と同一または相当する部分には同一番号を付してその説明は省略する。
図５および図６に示すリリーフバルブ付きポンプは、リリーフバルブ７０におけるバルブ孔７０ａ内でボール受け７７に、流体の流れによる振動を抑制するためにゴム材からなるＯリング９３を弾性部材として付設している。図中９４はこのＯリング９３に圧縮コイルばね７８の付勢力が必要以上に作用しないようにするばね押さえで、９４ａで示す段部によって係止されＯリング９３を押しつぶさないように構成されている。
【００５４】
このＯリング９３はその外周側が前記バルブ孔７０ａに接触しない状態におかれ、このＯリング９３の外周側のバルブ孔７０ａの内周面との間の隙間およびボール受け部７７ａの外周部のバルブ孔７０ａの内周面との間の隙間を、前記ばね室８１にダンパ効果を与えるための絞り通路９５として構成している。
【００５５】
図７は本発明に係るリリーフバルブ付きポンプの第２の実施の形態を示し、前述した図１〜図６と同一または相当する部分には同一番号を付してその説明は省略する。
この実施の形態では、前述した図５および図６のリリーフバルブ７０において、絞り通路９２を筒状部７３の一部に形成した通路孔によって構成した場合である。この実施の形態では、Ｏリング９３は軸線方向においてボール受け部７７ａの背面側とばね押さえ９４によって挟み込まれるとともに外周部がバルブ孔７０ａに接している。
【００５６】
図８（ａ），（ｂ）は本発明に係るリリーフバルブ付きポンプの第３の実施の形態を示し、前述した図１〜図７と同一または相当する部分には同一番号を付してその説明は省略する。
この実施の形態では、前述した図５および図６、図７のリリーフバルブ７０において、弾性部材としてのＯリング９３をボール受け部７７ａの外周部に凹設した環状溝９３ａ内に嵌め込むとともに、このボール受け部７７ａの一部に軸線方向に沿って絞り通路孔９６を形成した場合である。なお、この実施の形態では、Ｏリング９３はその外周部がバルブ孔７０ａの内周面に接した状態で摺動動作するように構成されている。
【００５７】
図９は本発明に係るリリーフバルブ付きポンプの第４の実施の形態を示し、前述した図１〜図８と同一または相当する部分には同一番号を付してその説明は省略する。
この実施の形態では、前述した図８（ａ），（ｂ）のリリーフバルブ７０において、ボール受け部７７ａの絞り通路孔９６の代わりに、絞り通路９２を筒状部７３の一部に形成した通路孔によって構成した場合である。
【００５８】
図１０（ａ），（ｂ）は本発明に係るリリーフバルブ付きポンプの第５の実施の形態を示し、前述した図１〜図９と同一または相当する部分には同一番号を付してその説明は省略する。
この実施の形態では、前述した実施の形態において絞り通路９２，９５，９６の代わりに、バルブ孔７０ａの内周部に略接した状態で摺動動作するボール受け部７７ａの外周部の一部にＶ字状を呈する絞り通路溝９７を形成した場合を示す。
【００５９】
なお、この実施の形態では、弾性部材は用いていないが、絞り通路溝９７によってばね室８１でのダンパ効果を得て、リリーフ時の振動を抑制し異音の発生を防止する効果は得られる。
また、この実施の形態では、ボール受け７７のボール受け部７７ａの外周部のバルブ孔７０ａと接する部分の面積を確保できるように、軸線方向の長さを確保している。勿論、これに限定されることはない。
【００６０】
図１１は本発明に係るリリーフバルブ付きポンプの第６の実施の形態を示し、前述した図１〜図１０と同一または相当する部分には同一番号を付してその説明は省略する。
この実施の形態では、前述した図１０（ａ），（ｂ）のリリーフバルブ７０において、ボール受け部７７ａの絞り通路溝９７の代わりに、絞り通路９２を筒状部７３の一部に形成した通路孔によって構成した場合である。
【００６１】
図１２は本発明に係るリリーフバルブ付きポンプの第７の実施の形態を示し、前述した図１〜図１１と同一または相当する部分には同一番号を付してその説明は省略する。
この実施の形態では、前述した各実施の形態でのリリーフバルブ７０において、ボール受け７７の形状を変更し、ばねガイド部の代わりにばね受け溝７７ｃを形成した場合を示す。このとき、絞り通路９２としては、ボール受け７７の外周部とバルブ孔７０ａの内周部との間の間隙通路、ボール受け７７の外周部に形成した通路溝、あるいは筒状部７３に形成した通路孔等で適宜形成することができる。
【００６２】
そして、上述した第２〜第７の実施の形態の構造を適宜採用しても、前述した第１の実施の形態での作用効果を同等の作用効果を得られることはいうまでもない。要するに、リリーフバルブ７０においてリリーフ時のボール７６、ボール受け７７、圧縮コイルばね７８等の振動を弾性部材や絞り通路によるダンパ効果によって抑制し、従来のような異音や圧力変動を軽減できる構造であればよい。
【００６３】
なお、本発明は上述した実施の形態構造に限定されず、リリーフバルブ７０を含めたポンプとしての可変容量形ポンプ２０の各部の形状、構造等を、適宜変形、変更することは自由であり、種々の変形例が考えられる。
たとえば上述した実施の形態では、本発明を特徴づけるリリーフバルブ７０を可変容量形ポンプ２０に適用した場合を説明したが、本発明はこれに限定されず、種々の変形例が考えられる。
【００６４】
すなわち、上述した実施の形態では、ベーンタイプの可変容量形ポンプ２０におけるポンプボディをフロントボディ２１とリアボディ２２とからなる二体構造で構成した場合を説明したが、本発明はこれに限定されず、ポンプボディをフロントボディ２１、リアボディ２２とともにその間に介在されポンプ構成要素を収納するカムケースを用いた三体構造の場合であっても適用することができる。
【００６５】
また、上述した実施の形態では、バルブ孔７０ａをプラグ部材７４に一体に設けた筒状部７３内に形成し、その内部にリリーフバルブ７０を構成する部品を組込んでおり、ポンプボディに組込む前に予めバルブユニットを組立てできるようにしているが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００６６】
さらに、本発明は上述したベーンタイプの可変容量型ポンプ２０に限定されず、従来から広く知られている容量形ポンプにおいて、たとえば特公昭４８−２００４３号公報、特開平８−１７５４０８号公報に示すように、流量制御弁（フローコントロールバルブ）とともに用いられるパイロット型のリリーフバルブとしても適用することができる。
【００６７】
これを図１３を用いて簡単に説明すると、符号１０１は全体の図示を省略した容量形ポンプのポンプボディであり、このボディ１０１内でポンプ吸込側通路１０２とポンプ吐出側通路１０３との間には、フローコントロールバルブと呼ばれる流量制御弁１０４が設けられている。この流量制御弁１０４のスプール１０５には、前述した実施の形態と同等のリリーフバルブ７０が組込まれ、ポンプ吐出側の流体圧が所定圧になったときにポンプ吸込側にリリーフするように構成されている。
【００６８】
図中１０６はポンプ吐出ポート、Ｐはポンプ室、Ｔはタンク、ＰＳは油圧利用機器としてのパワーステアリングである。
そして、このような構成による容量形ポンプに用いているリリーフバルブ７０においても、前述した実施の形態と同様に、異音、圧力変動の発生を抑制することができるのである。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係るリリーフバルブ付きポンプによれば、リリーフバルブを構成するボール受けに嵌装した環状の弾性部材によって、ポンプ吐出側が所定圧となったときのリリーバルブ作動時に圧力流体の流れに伴うバルブ構成部品の振動を抑制し、従来問題であった異音の発生や圧力変動の影響を軽減することができる。
【００７０】
すなわち、本発明によれば、リリーフバルブを構成する部品のうち、異音や圧力変動の原因となるボール受けに弾性部材を設けたことにより、ダンパ効果を与えてボール受け等の振動現象を抑制し、異音の発生や圧力変動の発生を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るリリーフバルブ付きポンプを可変容量形ポンプに適用した第１の実施の形態を示し、リリーフバルブ部分の拡大した要部拡大断面図である。
【図２】 図１のリリーフバルブの周辺構造を説明するための断面図である。
【図３】 本発明を適用する可変容量形ポンプの全体構造を説明するための縦断面図である。
【図４】 図３のVI−VI線で断面した可変容量形ポンプのポンプ室付近の横断面図である。
【図５】 本発明に係るリリーフバルブ付きポンプの参考例を示す拡大断面図である。
【図６】 図５の要部拡大断面図である。
【図７】 本発明に係るリリーフバルブ付きポンプの第２の実施の形態を示す要部拡大断面図である。
【図８】 本発明に係るリリーフバルブ付きポンプの第３の実施の形態を示し、（ａ）は要部拡大断面図、（ｂ）はそのVIII−VIII線断面図である。
【図９】 本発明に係るリリーフバルブ付きポンプの第４の実施の形態を示す要部拡大断面図である。
【図１０】 本発明に係るリリーフバルブ付きポンプの第５の実施の形態を示し、（ａ）は要部拡大断面図、（ｂ）はそのＸ−Ｘ線断面図である。
【図１１】 本発明に係るリリーフバルブ付きポンプの第６の実施の形態を示す要部拡大断面図である。
【図１２】 本発明に係るリリーフバルブ付きポンプの第７の実施の形態を示す要部拡大断面図である。
【図１３】 本発明に係るリリーフバルブ付きポンプを容量形ポンプに用いられる流量制御弁のスプールに組込んだリリーフバルブに適用した場合を説明する要部断面図である。
【図１４】 可変容量形ポンプの概要を説明するための説明図である。
【符号の説明】
２０…ベーンタイプの可変容量形ポンプ（リリーフバルブ付きポンプ）、２１…フロントボディ（ポンプボディ）、２２…リアボディ（ポンプボディ）、２３…ポンプ構成要素、２４…収納空間、２５…ロータ、２６…ドライブシャフト（回転軸）、２７…カムリング、２８…ポンプ室、３０…プレッシャプレート、３１…支点ピン、３３…ポンプ吐出側圧力室、３４…ポンプ吐出側通路、３５…ポンプ吸込ポート、３５ａ，３５ｂ，３５ｃ…ポンプ吸込側通路、３６…ポンプ吸込側開口、３８…ポンプ吐出ポート、３９，３９ａ…ポンプ吐出側の流体通路孔、４１，４２…第１、第２の流体圧室、４４…通路、５０…可変メータリングオリフィス、５１…ばね、５３…切欠き溝、５４…ポンプ吐出側の通路孔、５５…制御バルブ、５９ａ，５９ｂ…通路、７０…リリーフバルブ、７０ａ…バルブ孔、７１…切欠き溝、７２…バルブ組込み空間、７３…筒状部、７４…プラグ部材、７５…バルブシート部材、７５ａ…リリーフ孔、７６…ボール、７７…ボール受け、７７ａ…ボール受け部、７７ｂ…ばねガイド部、７８…圧縮コイルばね、８１…ばね室、８２…通路孔、８３…環状隙間、８４…通路、８５…軸孔、８６…通路、９０…弾性部材、９２…通路孔による絞り通路、９３…Ｏリング（弾性部材）、９３ａ…環状溝、９４…ばね押さえ、９４ａ…段部、９５…隙間による絞り通路、９６…絞り通路孔、９７…絞り通路溝、１０１…容量形ポンプのポンプボディ、１０２…ポンプ吸込側通路、１０３…ポンプ吐出側通路、１０４…流量制御弁（フローコントロールバルブ）、１０５…バルブスプール。
Claims (7)
- ポンプボディ内に設けたポンプ構成要素と、
このポンプ構成要素によって構成したポンプ室からのポンプ吐出側の流体圧が所定圧になったときにポンプ吸込側にリリーフさせるリリーフバルブを備え、
このリリーフバルブを、バルブシートのリリーフ孔を開閉するボールと、このボールを保持するボール受けと、このボール受けを介して前記ボールにリリーフ孔を閉じる方向に付勢する圧縮コイルばねとを有し、これらの部材を組込み配置したバルブ孔の内壁面に前記リリーフ孔からリリーフされた圧力流体をポンプ吸込側に還流させるための通路孔を開口させているリリーフバルブ付きポンプにおいて、
前記ボール受けの一部に環状を呈する弾性部材を嵌装し、この弾性部材は外周面に前記バルブ孔と摺動する摺動面を有することを特徴とするリリーフバルブ付きポンプ。 - ポンプボディ内に設けたポンプ構成要素と、
このポンプ構成要素によって構成したポンプ室からのポンプ吐出側の流体圧が所定圧になったときにポンプ吸込側にリリーフさせるリリーフバルブを備え、
このリリーフバルブを、バルブシートのリリーフ孔を開閉するボールと、このボールを保持するボール受けと、このボール受けを介して前記ボールにリリーフ孔を閉じる方向に付勢する圧縮コイルばねとを有し、これらの部材を組込み配置したバルブ孔の内壁面に前記リリーフ孔からリリーフされた圧力流体をポンプ吸込側に還流させるための通路孔を開口させているリリーフバルブ付きポンプにおいて、
前記ボール受けに設けられ、前記バルブ孔と摺動する摺動部材を備えることを特徴とするリリーフバルブ付きポンプ。 - ポンプボディ内に設けたポンプ構成要素と、
このポンプ構成要素によって構成したポンプ室からのポンプ吐出側の流体圧が所定圧になったときにポンプ吸込側にリリーフさせるリリーフバルブを備え、
このリリーフバルブを、バルブシートのリリーフ孔を開閉するボールと、このボールを保持するボール受けと、このボール受けを介して前記ボールにリリーフ孔を閉じる方向に付勢する圧縮コイルばねとを有し、これらの部材を組込み配置したバルブ孔の内壁面に前記リリーフ孔からリリーフされた圧力流体をポンプ吸込側に還流させるための通路孔を開口させているリリーフバルブ付きポンプにおいて、
前記ボール受けの一部に環状を呈し、外周面に前記バルブ孔と摺動する摺動面を有する弾性部材を嵌装させるとともに、
前記バルブ孔の一端側に前記圧縮コイルばねを設けたばね室を形成し、このばね室を前記ポンプ吸込側に絞り通路を介して接続したことを特徴とするリリーフバルブ付きポンプ。 - 請求項３記載のリリーフバルブ付きポンプにおいて、
前記絞り通路を、前記バルブ孔内周面と前記ボール受けのボール受け部外周面との間の隙間、バルブ孔内周面と前記ボール受け部外周面のいずれかに凹設した溝部、ボール受け部に形成した孔部または前記バルブ孔の内周面の一部に開口する孔部のいずれかによって構成したことを特徴とするリリーフバルブ付きポンプ。 - 請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のリリーフバルブ付きポンプにおいて、
前記ポンプ構成要素は可変容量形ポンプを構成する部材からなることを特徴とするリリーフバルブ付きポンプ。 - 請求項１または請求項３に記載のリリーフバルブ付きポンプにおいて、
前記弾性部材と前記圧縮コイルばねとの間に設けられ、金属材料で形成されたばね押さえを備えることを特徴とするリリーフバルブ付きポンプ。 - 請求項２に記載のリリーフバルブ付きポンプにおいて、
前記摺動部材と前記圧縮コイルばねとの間に設けられ、金属材料で形成されたばね押さえを備えることを特徴とするリリーフバルブ付きポンプ。
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